一種六氟環氧丙烷連續生產工藝的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種六氣環氧丙焼連續生產工藝，尤其涉及一種在微通道反應器中六 氣丙帰氧化成六氣環氧丙焼的方法。
【背景技術】
[0002] 六氣環氧丙焼（CsFeO)，又稱全氣環氧丙焼，是一種重要的含氣中間體，可用于合成 全氣離子交換樹脂、氣塑料、氣橡膠、含氣表面活性劑、含氣潤滑油、高級清洗劑等重要含氣 化合物，在航空航天、電子、醫藥等領域得到廣泛的應用。
[0003] 在現有技術中，基本上W六氣丙帰為原料與不同的氧化劑反應制備六氣環氧丙 焼。當采用氧氣為氧化劑時，反應器的選擇非常重要，目前有W下報道：
[0004] (1)現有的采用氧氣液相氧化制備六氣環氧丙焼的工藝大多采用蓋式反應器，先 在反應器內加入溶劑和六氣丙帰，再分批多次投加氧氣至六氣丙帰轉化率達85%~95%。此 法反應時間長，難W連續生產，同時反應選擇性較差，只有65%~68%。
[0005] (2)中國專利CN101157669介紹了一種連續制備六氣環氧丙焼的工藝。在全混流 蓋式反應器中，將六氣丙帰和氧氣混合后通入反應蓋，先在溶劑層充分反應，反應物不斷積 聚于氣相空間，再連續地出料。雖然該法可實現連續操作，但是散熱困難，反應轉化率和選 擇性均較差，且存在氧爆的危險。
[0006] (3)中國專利CN201692802介紹了一種采用管式反應器連續制備六氣環氧丙焼的 工藝。該工藝也是采用氧氣液相氧化法，先將六氣丙帰和溶劑預混合后加熱至制定溫度，再 通入氧氣形成氣液混合物。混合物進入管式反應器發生反應，反應后冷卻進行簡單分離，回 收溶劑循環使用。該法可連續穩定生產，反應散熱較好，反應停留時間短，六氣丙帰轉化率 可達96%，六氣環氧丙焼選擇性可達75%。但是此法工藝較為復雜，能耗高，而且管式反應器 混合效果較差，可能會出現局部飛溫的現象。
【發明內容】
[0007] 針對現有技術的不足，本發明提供一種利用微通道反應器實現六氣環氧丙焼連續 生產的工藝，不僅能夠避免飛溫和氧爆現象、實現平穩控溫，而且具有反應轉化率高、選擇 性好、設備小巧和反應條件控制精確等優點。
[000引本發明提供如下技術方案：
[0009] 一種六氣環氧丙焼連續生產工藝，包括W下步驟：
[0010] (1)將有機溶劑（17)、六氣丙帰（18)和氧氣（19)按比例混合得到混合物料（20)， 其中：六氣丙帰與氧氣的投料質量比為18. 8~4. 7:1，有機溶劑與六氣丙帰的投料質量比 為15~1:1 ;
[0011] (2)將混合物料（20)通入微通道反應器（11)中進行反應得到反應產物（21)，其 中：反應溫度100~250°C，反應壓力0. 5~6. OMPa，反應停留時間0. 5~60分鐘；
[0012] (3)將反應產物（21)送入緩沖罐（14)進行分離，得到的主要為有機溶劑的液相部 分（22)循環至中間槽（1)繼續進行反應，得到的主要為六氣環氧丙焼的氣相部分（23)經進 一步提純后得到六氣環氧丙焼成品。
[0013] 作為優選的方式，上述步驟（1)中所述六氣丙帰與氧氣的投料質量比為15. 7~ 5. 6:1，有機溶劑與六氣丙帰的投料質量比為13~1. 5:1 ;上述步驟（2)中反應溫度110~ 200°C，反應壓力1. 0~4. 5MPa，反應停留時間1~30分鐘。
[0014] 本發明所述混合物料（20)，可W是六氣丙帰（18)與氧氣（19)先混合后，再與有機 溶劑（17)混合；也可W是六氣丙帰（18)與有機溶劑（17)先混合后，再與氧氣（19)混合。
[0015] 本發明所述微通道反應器（11)中的反應壓力優選通過出口壓力控制器（13)控 巧1|，反應溫度優選通過循環導熱油控制。
[0016] 本發明所述微通道反應器（11)可W經市售購買，優選為T型、同軸環管型、水力學 聚焦或幾何結構破碎型通道，其材質優選為材質為不鎊鋼、哈氏合金或蒙奈爾合金。
[0017] 本發明所述反應中，可用于六氣丙帰與氧氣反應制備六氣環氧丙焼的有機溶劑均 可用于本發明。作為舉例，所述有機溶劑選自F113、四氯化碳、氣碳環離、氣氯姪和全氣環焼 姪中的一種、兩種或H種W上組合。
[0018] 與現有技術相比，本發明具有如下優點：
[0019] (1)提供了一種適用于氧氣液相氧化法制備六氣環氧丙焼的工藝，明顯提高了反 應過程的傳質傳熱水平，加快反應速率，反應轉化率高、選擇性好；
[0020] (2)從機理上避免了飛溫和氧爆的危險；
[0021] (3)該工藝流程簡單、設備小巧、反應條件控制精確、安全性強；
【附圖說明】
[0022] 圖1為本發明的反應流程圖，其中：
[0023] 1為有機溶劑中間槽，2為六氣丙帰儲罐，3為計量粟1，4為計量粟2, 5為氧氣鋼 瓶，6為減壓閥，7為止回閥，8為流量計，9為混合器1，10為混合器2,11為微通道反應器， 12為同軸換熱器，13為壓力控制器，14為緩沖罐，15為調節閥1，16為調節閥2,17為有機 溶劑，18為六氣丙帰，19為氧氣，20為混合物料，21為反應產物，22為主要為有機溶劑的液 相部分，23為主要為六氣環氧丙焼的氣相部分。
【具體實施方式】
[0024] 下面結合具體實施例來對本發明進行進一步說明，但并不將本發明局限于該些具 體實施方式。本領域技術人員應該認識到，本發明涵蓋了權利要求書范圍內所可能包括的 所有備選方案、改進方案和等效方案。
[00幼 實施例
[0026] W全氣環焼姪和氣碳環離的混合物為有機溶劑。從六氣丙帰儲罐（2)中出來的六 氣丙帰（18)先與從氧氣鋼瓶（5)中出來的的氧氣（19)混合，再與從有機溶劑中間槽1出來 的有機溶劑（17 )混合后形成混合物料（20 )后進入微通道反應器（11)。六氣丙帰和氧氣在 微通道反應器（11)內充分反應，生成的反應產物（21)經同軸換熱器（12)冷卻后進入緩沖 罐（14)簡單分離，得到的主要為有機溶劑的液相部分（22)和主要為六氣環氧丙焼的氣相 部分（23)，其中：主要為有機溶劑的液相部分（22)經過調節閥2 (16)循環回收至有機溶 劑中間槽（1)繼續使用，主要為六氣環氧丙焼的氣相部分（23)經進一步提純后得到六氣環 氧丙焼成品。在操作過程中，通過計量粟2 (4)控制六氣丙帰（18)的流量，通過減壓閥（6) 和流量計（8)調節氧氣（19)的流量，通過計量粟1 (3)控制有機溶劑的流量，通過夾套油溫 控制微通道反應器（11)中的反應溫度，通過壓力控制器（13)控制反應壓力。
[0027] 不同反應條件下得到的六氣丙帰的轉化率和選擇性見表1。
[0028] 表 1
[0029]
【主權項】
1. 一種六氟環氧丙烷連續生產工藝，其特征在于包括以下步驟： (1) 將有機溶劑（17 )、六氟丙烯（18 )和氧氣（19 )按比例混合得到混合物料（20 )，其中： 六氟丙烯與氧氣的投料質量比為18. 8~4. 7:1，有機溶劑與六氟丙烯的投料質量比為15~ 1:1 ; (2) 將混合物料（20)通入微通道反應器（11)中進行反應得到反應產物（21)，其中：反 應溫度100~250°C，反應壓力0· 5~6. OMPa，反應停留時間0· 5~60分鐘； (3) 將反應產物（21)送入緩沖罐（14)進行分離，得到的主要為有機溶劑的液相部分 (22)循環至中間槽（1)繼續進行反應，得到的主要為六氟環氧丙烷的氣相部分（23)經進一 步提純后得到六氟環氧丙烷成品。
2. 按照權利要求1所述的六氟環氧丙烷連續生產工藝，其特征在于所述步驟（1)中所 述六氟丙烯與氧氣的投料質量比為15. 7~5. 6:1，有機溶劑與六氟丙烯的投料質量比為 13 ~1. 5:1。
3. 按照權利要求1所述的六氟環氧丙烷連續生產工藝，其特征在于所述步驟（2)中反 應溫度110~200°C，反應壓力I. 0~4. 5MPa，反應停留時間1~30分鐘。
4. 按照權利要求1所述的六氟環氧丙烷連續生產工藝，其特征在于所述步驟（1)中六 氟丙烯（18)與氧氣（19)先混合后，再與有機溶劑（17)混合；或者六氟丙烯（18)與有機溶 劑（17 )先混合后，再與氧氣（19 )混合。
5. 按照權利要求1所述的六氟環氧丙烷連續生產工藝，其特征在于所述微通道反應器 (11)中的反應壓力通過出口壓力控制器（13)控制，反應溫度通過循環導熱油控制。
6. 按照權利要求1所述的六氟環氧丙烷連續生產工藝，其特征在于所述微通道反應器 (11)為T型、同軸環管型、水力學聚焦或幾何結構破碎型通道。
7. 按照權利要求6所述的六氟環氧丙烷連續生產工藝，其特征在于所述微通道反應器 (11)的材質為不銹鋼、哈氏合金或蒙奈爾合金。
8. 按照權利要求1所述的六氟環氧丙烷連續生產工藝，其特征在于所述有機溶劑選自 F113、四氯化碳、氟碳環醚、氟氯烴和全氟環烷烴中的一種、兩種或三種以上組合。
【專利摘要】本發明公開了一種使用微通道反應器連續生產六氟環氧丙烷的工藝，能夠避免飛溫和氧爆現象、實現平穩控溫，而且反應轉化率高、選擇性好。
【IPC分類】C07D303-48, C07D301-06
【公開號】CN104672177
【申請號】CN201310651357
【發明人】陳先進, 徐衛國, 張靜天, 姜彬, 歐陽旭
【申請人】浙江化工院科技有限公司, 浙江藍天環保氟材料有限公司, 中化藍天集團有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2013年12月3日